黃俊超

（廣東邦鑫勘測(cè)科技股份有限公司，廣州 廣東 510335）

目前我國(guó)采掘業(yè)已逐步由規(guī)范化，向智慧、綠色礦山發(fā)展。在生態(tài)文明建設(shè)中起到了重要的地位和作用，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展貢獻(xiàn)力量。為保障安全生產(chǎn)必須確保井巷隧道貫通的準(zhǔn)確性，井巷隧道貫通測(cè)量在施工中非常重要。

1 礦山井巷貫通工程概況

某礦位于我國(guó)境內(nèi)，礦區(qū)屬侵蝕構(gòu)造為主的中山區(qū)，年生產(chǎn)能力80萬(wàn)噸，采用平硐開(kāi)拓的形式。根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求礦區(qū)南部1172主平硐為中央進(jìn)風(fēng)井[1]，礦區(qū)東北部1322平硐為深部回風(fēng)井，采用兩平硐加硐內(nèi)天井的形式貫通通風(fēng)。1172主平硐長(zhǎng)7000m，設(shè)計(jì)坡度均為5‰，1322平硐長(zhǎng)3500m，設(shè)計(jì)坡度均為5‰，天井高度132.5m。

地表地形復(fù)雜，樹(shù)木茂密，溝谷交錯(cuò)，不利用使用傳統(tǒng)的三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)。由于受井下巷道空間狹窄及獨(dú)頭貫通的形式，只能采用支導(dǎo)線的形式沿巷道布設(shè)[2]。

施工方案：由1322平硐掘進(jìn)至天井施工位置1339.5后，采用天井鉆機(jī)垂直向下掘進(jìn)至1207，由1172主平硐與天井貫通。布置示意圖如圖1所示。

圖1 貫通布置示意圖

2 影響本井巷貫通的誤差分析

根據(jù)上述施工方案可以得出，本次貫通是平巷與天井的貫通，影響誤差有：

①橫向貫通誤差，也就是垂直于1172巷道中線與天井豎中軸線左、右偏差Δx；該誤差對(duì)巷道準(zhǔn)確貫通影響較大，是主要誤差；②縱向貫通誤差，是1172巷道中線方向上到達(dá)天井豎中軸線長(zhǎng)度偏差Δl；該誤差對(duì)巷道質(zhì)量影響不大，不進(jìn)行預(yù)計(jì)；③豎向貫通（高程）誤差，是1172主巷底板高程與天井井底高程的誤差，由于主巷頂板距離底板尚有4m高程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于誤差限制，該誤差基本可以不計(jì)。

按照《礦山測(cè)量規(guī)程》及《礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，貫通限差應(yīng)控制在橫向±300mm，縱向±200mm；當(dāng)水平方向上貫通誤差＜0.4m時(shí)，不影響安全及各項(xiàng)生產(chǎn)工作。

3 貫通測(cè)量方案及方法

3.1 地面控制測(cè)量

控制測(cè)量采用GPS測(cè)量井口近井點(diǎn)平面位置坐標(biāo)及高程，根據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》，隧道長(zhǎng)度＞5Km的采用四等控制網(wǎng)。對(duì)近井點(diǎn)1172主平硐GPS1、GPS2和1322平硐GPS3、GPS4進(jìn)行同步環(huán)觀測(cè)，確保平差后最弱邊相對(duì)中誤差≦1/40000。

3.2 井下控制測(cè)量

井口的兩個(gè)GPS控制點(diǎn)為起始點(diǎn)，延巷道敷設(shè)一條復(fù)測(cè)支導(dǎo)線。根據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》中的規(guī)定，井田一翼長(zhǎng)度＞5Km的應(yīng)采用二級(jí)導(dǎo)線測(cè)量，測(cè)角中誤差≦7"，復(fù)測(cè)支導(dǎo)線閉合差≦1/6000。

根據(jù)導(dǎo)線布設(shè)要求，本次平巷貫通采用萊卡TS06全站儀進(jìn)行控制測(cè)量，該儀器測(cè)角精度為±2"，測(cè)距精度為±（2mm+2ppm），完全可以滿足測(cè)量精度。天井投測(cè)采用蘇光DZJ2激光垂準(zhǔn)儀，距離可達(dá)250m，向下對(duì)徑觀測(cè)極限誤差1/2000，可滿足測(cè)量要求。

水平角的觀測(cè)需進(jìn)行一個(gè)測(cè)回，測(cè)繪中及時(shí)檢驗(yàn)互差的限差，若有半測(cè)繪歸零差＞12"、一測(cè)回2C互差＞18"、同一方向值各測(cè)繪互差＞12"時(shí)，及時(shí)重測(cè)。測(cè)距時(shí)，延導(dǎo)線方向應(yīng)往測(cè)2次，若一測(cè)回讀數(shù)較差＞10mm、單程各測(cè)會(huì)較差＞15mm時(shí)，及時(shí)重測(cè)。

3.3 施工測(cè)量

根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方向坡度，利用控制點(diǎn)進(jìn)行放樣，使用激光指向儀標(biāo)定巷道中線和腰線，每向前掘進(jìn)50-100m進(jìn)行一次±15"控制測(cè)量，確保激光指向儀的準(zhǔn)確指示，每掘進(jìn)300-500m進(jìn)行一次±7"控制導(dǎo)線布設(shè)。

4 貫通誤差預(yù)計(jì)

根據(jù)工程貫通精度要求，在貫通工程施工之前，預(yù)先對(duì)巷道和天井貫通時(shí)由地面控制、礦井聯(lián)系測(cè)量和井下導(dǎo)線等測(cè)量誤差引起的水平方向貫通誤差，和由地面高程測(cè)量、導(dǎo)入高程測(cè)量和地下高程測(cè)量等測(cè)量誤差而引起的高程貫通誤差等進(jìn)行的估算工作。

4.1 繪制貫通誤差預(yù)計(jì)圖

貫通誤差預(yù)計(jì)圖，按照1：500采用CAD軟件繪制，對(duì)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生誤差一一上圖，最終預(yù)計(jì)出影響貫通誤差數(shù)值。

4.2 各項(xiàng)貫通誤差參數(shù)的確定

（1）地面控制進(jìn)井點(diǎn)GPS1、GPS2和GPS3、GPS4聯(lián)測(cè)基線精度：

（2）井下±7"級(jí)導(dǎo)線測(cè)角誤差：mB=±7′；

（4）天井向下對(duì)徑觀測(cè)極限誤差1/2000。

4.3 貫通k點(diǎn)在水平方向上的誤差預(yù)計(jì)

（1）地面GPS控制測(cè)量在貫通點(diǎn)橫軸x上誤差預(yù)計(jì)，按下式估算：

式中：σ為兩井之間基線誤差；α為基線與貫通橫軸x之間的夾角。

（2）井下導(dǎo)線測(cè)量測(cè)角誤差在貫通點(diǎn)橫軸x上誤差預(yù)計(jì)，按下式估算：

（3）井下導(dǎo)線測(cè)量測(cè)距誤差在貫通點(diǎn)橫軸x上誤差預(yù)計(jì)，按下式估算：

式中：α′導(dǎo)線各邊與貫通點(diǎn)橫軸x的夾角；ml為測(cè)距誤差。

（5）各項(xiàng)誤差引起的在貫通k點(diǎn)橫軸x上的總誤差

k點(diǎn)橫軸x上的總中誤差：

各項(xiàng)測(cè)量均獨(dú)立進(jìn)行2次，則平均值的中誤差：

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該礦井貫通的誤差分析和預(yù)計(jì)，估算出在貫通點(diǎn)K處橫軸x上的最大總誤差為0.35m，對(duì)比該項(xiàng)目設(shè)計(jì)允許水平方向上的最大貫通誤差0.4m，滿足貫通要求。因此我們工程技術(shù)人員，只要科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，選取滿足精度要求的測(cè)量設(shè)備，按照國(guó)家規(guī)范實(shí)測(cè)，一定會(huì)將礦業(yè)發(fā)展的更好，遍地綠水青山。

[1]井下控制測(cè)量的應(yīng)用[J]．溫金山．采礦技術(shù)． 2008(01)．

[2]礦山貫通測(cè)量的工作方法[J]．史宏軍,吳天全．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)．2007(35)．